Significance One of the most enduring and widely debated questions in prehistoric archaeology concerns the origins of Europe’s earliest farmers: Were they the descendants of local hunter-gatherers, or did they migrate from southwestern Asia, where farming began? We recover genome-wide DNA sequences from early farmers on both the European and Asian sides of the Aegean to reveal an unbroken chain of ancestry leading from central and southwestern Europe back to Greece and northwestern Anatolia. Our study provides the coup de grâce to the notion that farming spread into and across Europe via the dissemination of ideas but without, or with only a limited, migration of people.

Abstract We extend the scope of European palaeogenomics by sequencing the genomes of Late Upper Palaeolithic (13,300 years old, 1.4-fold coverage) and Mesolithic (9,700 years old, 15.4-fold) males from western Georgia in the Caucasus and a Late Upper Palaeolithic (13,700 years old, 9.5-fold) male from Switzerland. While we detect Late Palaeolithic–Mesolithic genomic continuity in both regions, we find that Caucasus hunter-gatherers (CHG) belong to a distinct ancient clade that split from western hunter-gatherers ∼45 kya, shortly after the expansion of anatomically modern humans into Europe and from the ancestors of Neolithic farmers ∼25 kya, around the Last Glacial Maximum. CHG genomes significantly contributed to the Yamnaya steppe herders who migrated into Europe ∼3,000 BC, supporting a formative Caucasus influence on this important Early Bronze age culture. CHG left their imprint on modern populations from the Caucasus and also central and south Asia possibly marking the arrival of Indo-Aryan languages.

Ancient steppes for human equestrians The Eurasian steppes reach from the Ukraine in Europe to Mongolia and China. Over the past 5000 years, these flat grasslands were thought to be the route for the ebb and flow of migrant humans, their horses, and their languages. de Barros Damgaard et al. probed whole-genome sequences from the remains of 74 individuals found across this region. Although there is evidence for migration into Europe from the steppes, the details of human movements are complex and involve independent acquisitions of horse cultures. Furthermore, it appears that the Indo-European Hittite language derived from Anatolia, not the steppes. The steppe people seem not to have penetrated South Asia. Genetic evidence indicates an independent history involving western Eurasian admixture into ancient South Asian peoples. Science , this issue p. eaar7711

We sequenced Early Neolithic genomes from the Zagros region of Iran (eastern Fertile Crescent), where some of the earliest evidence for farming is found, and identify a previously uncharacterized population that is neither ancestral to the first European farmers nor has contributed substantially to the ancestry of modern Europeans. These people are estimated to have separated from Early Neolithic farmers in Anatolia some 46,000 to 77,000 years ago and show affinities to modern-day Pakistani and Afghan populations, but particularly to Iranian Zoroastrians. We conclude that multiple, genetically differentiated hunter-gatherer populations adopted farming in southwestern Asia, that components of pre-Neolithic population structure were preserved as farming spread into neighboring regions, and that the Zagros region was the cradle of eastward expansion.

The Neolithic and Bronze Age transitions were profound cultural shifts catalyzed in parts of Europe by migrations, first of early farmers from the Near East and then Bronze Age herders from the Pontic Steppe. However, a decades-long, unresolved controversy is whether population change or cultural adoption occurred at the Atlantic edge, within the British Isles. We address this issue by using the first whole genome data from prehistoric Irish individuals. A Neolithic woman (3343-3020 cal BC) from a megalithic burial (10.3× coverage) possessed a genome of predominantly Near Eastern origin. She had some hunter-gatherer ancestry but belonged to a population of large effective size, suggesting a substantial influx of early farmers to the island. Three Bronze Age individuals from Rathlin Island (2026-1534 cal BC), including one high coverage (10.5×) genome, showed substantial Steppe genetic heritage indicating that the European population upheavals of the third millennium manifested all of the way from southern Siberia to the western ocean. This turnover invites the possibility of accompanying introduction of Indo-European, perhaps early Celtic, language. Irish Bronze Age haplotypic similarity is strongest within modern Irish, Scottish, and Welsh populations, and several important genetic variants that today show maximal or very high frequencies in Ireland appear at this horizon. These include those coding for lactase persistence, blue eye color, Y chromosome R1b haplotypes, and the hemochromatosis C282Y allele; to our knowledge, the first detection of a known Mendelian disease variant in prehistory. These findings together suggest the establishment of central attributes of the Irish genome 4,000 y ago.

Farming and sedentism first appear in southwest Asia during the early Holocene and later spread to neighboring regions, including Europe, along multiple dispersal routes. Conspicuous uncertainties remain about the relative roles of migration, cultural diffusion and admixture with local foragers in the early Neolithisation of Europe. Here we present paleogenomic data for five Neolithic individuals from northwestern Turkey and northern Greece, spanning the time and region of the earliest spread of farming into Europe. We observe striking genetic similarity both among Aegean early farmers and with those from across Europe. Our study demonstrates a direct genetic link between Mediterranean and Central European early farmers and those of Greece and Anatolia, extending the European Neolithic migratory chain all the way back to southwestern Asia.

Abstract The Viking maritime expansion from Scandinavia (Denmark, Norway, and Sweden) marks one of the swiftest and most far-flung cultural transformations in global history. During this time (c. 750 to 1050 CE), the Vikings reached most of western Eurasia, Greenland, and North America, and left a cultural legacy that persists till today. To understand the genetic structure and influence of the Viking expansion, we sequenced the genomes of 442 ancient humans from across Europe and Greenland ranging from the Bronze Age (c. 2400 BC) to the early Modern period (c. 1600 CE), with particular emphasis on the Viking Age. We find that the period preceding the Viking Age was accompanied by foreign gene flow into Scandinavia from the south and east: spreading from Denmark and eastern Sweden to the rest of Scandinavia. Despite the close linguistic similarities of modern Scandinavian languages, we observe genetic structure within Scandinavia, suggesting that regional population differences were already present 1,000 years ago. We find evidence for a majority of Danish Viking presence in England, Swedish Viking presence in the Baltic, and Norwegian Viking presence in Ireland, Iceland, and Greenland. Additionally, we see substantial foreign European ancestry entering Scandinavia during the Viking Age. We also find that several of the members of the only archaeologically well-attested Viking expedition were close family members. By comparing Viking Scandinavian genomes with present-day Scandinavian genomes, we find that pigmentation-associated loci have undergone strong population differentiation during the last millennia. Finally, we are able to trace the allele frequency dynamics of positively selected loci with unprecedented detail, including the lactase persistence allele and various alleles associated with the immune response. We conclude that the Viking diaspora was characterized by substantial foreign engagement: distinct Viking populations influenced the genomic makeup of different regions of Europe, while Scandinavia also experienced increased contact with the rest of the continent.